NSLayoutManagerDelegate 深度解析：掌控 UITextView 的终极布局与渲染秘籍

在 iOS 开发中，UITextView 作为核心文本展示控件，其底层基于 Text Kit 框架实现。而 NSLayoutManagerDelegate 正是 Text Kit 中最为强大的扩展接口，它允许开发者以手术刀般的精度干预文本布局与渲染的每一个环节。本文将彻底揭开 NSLayoutManagerDelegate 的神秘面纱，从基础原理到实战技巧，为你呈现一套完整的文本定制化开发指南。

一、Text Kit 核心架构与 NSLayoutManagerDelegate 定位

1.1 Text Kit 三剑客

在深入 NSLayoutManagerDelegate 之前，必须理解 Text Kit 的核心组件协作关系：

组件

职责

NSTextStorage

负责文本内容的存储与属性管理

NSLayoutManager

协调文本布局计算，将字符转换为可视元素

NSTextContainer

定义文本布局的几何区域（如形状、排除路径）

NSLayoutManagerDelegate 是 NSLayoutManager 的代理协议，它像监听器一样插入文本布局的各个关键节点，让开发者可以：

干预布局决策（如换行规则、行高调整）
控制渲染行为（如字形替换、颜色覆盖）
实时监控布局状态（如布局完成事件）

1.2 为何需要 NSLayoutManagerDelegate？

当遇到以下场景时，系统默认的文本布局无法满足需求：

复杂排版需求：诗歌的断行规则、数学公式的上下标对齐
动态交互效果：点击链接时的高亮渲染、文本折叠展开
性能优化：海量文本的分页渲染、延迟计算

此时 NSLayoutManagerDelegate 便是解决问题的终极武器。

二、NSLayoutManagerDelegate 核心方法全解

2.1 换行与断词控制

方法：`shouldBreakLineByWordBeforeCharacterAtIndex:`

objectivec 复制代码

- (BOOL)layoutManager:(NSLayoutManager *)layoutManager 
    shouldBreakLineByWordBeforeCharacterAtIndex:(NSUInteger)charIndex;

作用：决定是否允许在指定字符前按单词换行
参数：charIndex 当前检查的字符位置
返回值 ：YES 允许换行，NO 禁止
使用场景：
禁止在中文标点（如逗号、句号）前换行
保持特定短语（如 URL）的完整性

// 禁止在中文逗号前换行
- (BOOL)layoutManager:(NSLayoutManager *)layoutManager shouldBreakLineByWordBeforeCharacterAtIndex:(NSUInteger)charIndex { NSString *text = layoutManager.textStorage.string; unichar c = [text characterAtIndex:charIndex]; return (c != 0xFF0C); // 0xFF0C 是中文逗号的 Unicode 值 }

2.2 行间距动态调整

方法：`lineSpacingAfterGlyphAtIndex:withProposedLineFragmentRect:`

objectivec 复制代码

- (CGFloat)layoutManager:(NSLayoutManager *)layoutManager 
    lineSpacingAfterGlyphAtIndex:(NSUInteger)glyphIndex 
    withProposedLineFragmentRect:(CGRect)rect;

作用：指定某一行之后的额外间距
参数：
- glyphIndex：当前行最后一个字形的索引
- rect：系统建议的行布局区域
返回值：额外间距的高度值
使用场景：
段落之间的间距大于行间距
根据内容动态调整间距（如标题与正文）

代码示例：

objectivec 复制代码

// 每三行添加额外 20pt 间距
- (CGFloat)layoutManager:(NSLayoutManager *)layoutManager 
    lineSpacingAfterGlyphAtIndex:(NSUInteger)glyphIndex 
    withProposedLineFragmentRect:(CGRect)rect {
    static NSUInteger lineCount = 0;
    lineCount++;
    return (lineCount % 3 == 0) ? 20 : 0;
}

2.3 控制字符处理

方法：`shouldUseAction:forControlCharacterAtIndex:`

objectivec 复制代码

- (NSControlCharacterAction)layoutManager:(NSLayoutManager *)layoutManager 
    shouldUseAction:(NSControlCharacterAction)action 
    forControlCharacterAtIndex:(NSUInteger)charIndex;

作用：干预控制字符（如 \n、\t）的处理方式
参数：
- action：系统默认处理动作
- charIndex：控制字符的位置
返回值：调整后的处理动作
使用场景：
- 自定义制表符宽度
- 将换行符替换为段落分隔符

代码示例：

objectivec 复制代码

// 将 Tab 符转换为 4 个空格
- (NSControlCharacterAction)layoutManager:(NSLayoutManager *)layoutManager 
    shouldUseAction:(NSControlCharacterAction)action 
    forControlCharacterAtIndex:(NSUInteger)charIndex {
    NSString *text = layoutManager.textStorage.string;
    if ([text characterAtIndex:charIndex] == '\t') {
        [layoutManager.textStorage replaceCharactersInRange:NSMakeRange(charIndex, 1) 
                                                withString:@"    "];
        return NSControlCharacterActionZeroAdvancement; // 阻止默认处理
    }
    return action;
}

2.4 布局完成监听

方法：`didCompleteLayoutForTextContainer:atEnd:`

objectivec 复制代码

- (void)layoutManager:(NSLayoutManager *)layoutManager 
    didCompleteLayoutForTextContainer:(NSTextContainer *)textContainer 
    atEnd:(BOOL)layoutFinishedFlag;

作用：在某个文本容器的布局完成后触发
参数：
- textContainer：完成布局的容器
- layoutFinishedFlag：是否全部内容已布局
使用场景：
动态调整父视图尺寸
实现分页浏览功能

代码示例：

objectivec 复制代码

// 布局完成后更新 ScrollView 的 contentSize
- (void)layoutManager:(NSLayoutManager *)layoutManager 
    didCompleteLayoutForTextContainer:(NSTextContainer *)textContainer 
    atEnd:(BOOL)layoutFinishedFlag {
    if (layoutFinishedFlag) {
        CGRect usedRect = [layoutManager usedRectForTextContainer:textContainer];
        self.scrollView.contentSize = CGSizeMake(usedRect.size.width, usedRect.size.height);
    }
}

2.5 自定义字形渲染

方法：`shouldGenerateGlyphs:properties:characterIndexes:font:forGlyphRange:`

objectivec 复制代码

- (NSUInteger)layoutManager:(NSLayoutManager *)layoutManager 
    shouldGenerateGlyphs:(const CGGlyph *)glyphs 
    properties:(const NSGlyphProperty *)props 
    characterIndexes:(const NSUInteger *)charIndexes 
    font:(UIFont *)aFont 
    forGlyphRange:(NSRange)glyphRange;

作用：在生成字形时进行拦截和修改
参数：
- glyphs：原始字形数组
- props：字形属性数组
- charIndexes：字符索引数组
- aFont：当前字体
- glyphRange：当前处理的字形范围
返回值：处理后的字形数量
使用场景：
- 实现文本高亮
- 自定义表情符号渲染

高级示例：

ini 复制代码

// 将所有字母 "a" 渲染为红色
- (NSUInteger)layoutManager:(NSLayoutManager *)layoutManager 
    shouldGenerateGlyphs:(const CGGlyph *)glyphs 
    properties:(NSGlyphProperty *)props 
    characterIndexes:(const NSUInteger *)charIndexes 
    font:(UIFont *)aFont 
    forGlyphRange:(NSRange)glyphRange {
    
    NSMutableArray *modifiedGlyphs = [NSMutableArray array];
    NSMutableIndexSet *highlightIndices = [NSMutableIndexSet indexSet];
    
    for (NSUInteger i = 0; i < glyphRange.length; i++) {
        NSUInteger charIndex = charIndexes[i];
        unichar c = [layoutManager.textStorage.string characterAtIndex:charIndex];
        if (c == 'a' || c == 'A') {
            // 标记需要高亮的字形
            props[i] |= NSGlyphPropertyColor;
            [highlightIndices addIndex:i];
        }
        [modifiedGlyphs addObject:@(glyphs[i])];
    }
    
    // 应用修改后的字形
    [layoutManager setGlyphs:modifiedGlyphs.array 
                  properties:props 
            characterIndexes:charIndexes 
                     font:aFont 
              forGlyphRange:glyphRange];
    
    // 设置高亮颜色
    [highlightIndices enumerateIndexesUsingBlock:^(NSUInteger idx, BOOL *stop) {
        [layoutManager setTemporaryAttributes:@{NSForegroundColorAttributeName: [UIColor redColor]} 
                           forCharacterRange:NSMakeRange(charIndexes[idx], 1)];
    }];
    
    return glyphRange.length;
}

三、实战案例：实现代码编辑器的高亮与缩进

3.1 需求分析

假设要开发一个简易代码编辑器，需要实现以下功能：

关键字高亮（如 for、if 显示为蓝色）
智能缩进（按 Tab 键插入 4 个空格）
禁止在运算符（如 +、-）前换行

3.2 实现步骤

步骤 1：设置 NSLayoutManagerDelegate

less 复制代码

@interface CodeEditorViewController () <NSLayoutManagerDelegate>
@end

@implementation CodeEditorViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    self.textView.layoutManager.delegate = self;
}

@end

步骤 2：关键字高亮

objectivec 复制代码

// 在 shouldGenerateGlyphs 方法中检测关键字
- (NSUInteger)layoutManager:(NSLayoutManager *)layoutManager 
    shouldGenerateGlyphs:(const CGGlyph *)glyphs 
    properties:(NSGlyphProperty *)props 
    characterIndexes:(const NSUInteger *)charIndexes 
    font:(UIFont *)aFont 
    forGlyphRange:(NSRange)glyphRange {
    
    NSString *text = layoutManager.textStorage.string;
    NSRange lineRange = [text lineRangeForRange:NSMakeRange(charIndexes[0], 0)];
    NSString *line = [text substringWithRange:lineRange];
    
    NSArray *keywords = @[@"for", @"if", @"while"];
    for (NSString *keyword in keywords) {
        NSRange range = [line rangeOfString:keyword];
        if (range.location != NSNotFound) {
            NSRange globalRange = NSMakeRange(lineRange.location + range.location, range.length);
            [layoutManager addTemporaryAttributes:@{NSForegroundColorAttributeName: [UIColor blueColor]} 
                               forCharacterRange:globalRange];
        }
    }
    
    return glyphRange.length;
}

步骤 3：智能缩进

objectivec 复制代码

// 拦截 Tab 键输入
- (BOOL)textView:(UITextView *)textView shouldChangeTextInRange:(NSRange)range replacementText:(NSString *)text {
    if ([text isEqualToString:@"\t"]) {
        [textView replaceRange:[textView textRangeFromPosition:textView.selectedTextRange.start 
                                                    toPosition:textView.selectedTextRange.start] 
                     withText:@"    "];
        return NO;
    }
    return YES;
}

步骤 4：运算符换行控制

ini 复制代码

// 禁止在 +、- 前换行
- (BOOL)layoutManager:(NSLayoutManager *)layoutManager 
    shouldBreakLineByWordBeforeCharacterAtIndex:(NSUInteger)charIndex {
    NSString *text = layoutManager.textStorage.string;
    unichar c = [text characterAtIndex:charIndex];
    return !(c == '+' || c == '-');
}

四、性能优化与陷阱规避

4.1 性能优化技巧

批量操作 ：在 textStorage 的 beginEditing/endEditing 块中进行多次修改
异步布局 ：对超大文本使用 NSLayoutManager 的 backgroundLayoutEnabled
缓存计算：对重复使用的布局信息（如段落高度）进行缓存

4.2 常见陷阱

循环调用：在代理方法中修改文本会导致递归调用
线程安全：Text Kit 组件非线程安全，必须主线程操作
内存泄漏 ：强引用 NSLayoutManager 需注意释放时机

五、总结

通过 NSLayoutManagerDelegate，开发者可以突破系统文本渲染的限制，实现从简单的行距调整到复杂的语法高亮引擎。关键在于深入理解 Text Kit 的工作流程，并在适当的时机插入自定义逻辑。

NSLayoutManagerDelegate 深度解析：掌控 UITextView 的终极布局与渲染秘籍

一、Text Kit 核心架构与 NSLayoutManagerDelegate 定位

1.1 Text Kit 三剑客

1.2 为何需要 NSLayoutManagerDelegate？

二、NSLayoutManagerDelegate 核心方法全解

2.1 换行与断词控制

方法：shouldBreakLineByWordBeforeCharacterAtIndex:

2.2 行间距动态调整

方法：lineSpacingAfterGlyphAtIndex:withProposedLineFragmentRect:

2.3 控制字符处理

方法：shouldUseAction:forControlCharacterAtIndex:

2.4 布局完成监听

方法：didCompleteLayoutForTextContainer:atEnd:

2.5 自定义字形渲染

方法：shouldGenerateGlyphs:properties:characterIndexes:font:forGlyphRange:

三、实战案例：实现代码编辑器的高亮与缩进

3.1 需求分析

3.2 实现步骤

四、性能优化与陷阱规避

4.1 性能优化技巧

4.2 常见陷阱

五、总结

方法：`shouldBreakLineByWordBeforeCharacterAtIndex:`

方法：`lineSpacingAfterGlyphAtIndex:withProposedLineFragmentRect:`

方法：`shouldUseAction:forControlCharacterAtIndex:`

方法：`didCompleteLayoutForTextContainer:atEnd:`

方法：`shouldGenerateGlyphs:properties:characterIndexes:font:forGlyphRange:`